Java学习笔记之继承

浏览数：22 / 时间：2015年06月08日

一、继承的基础

在Java术语中，被继承的类叫超类（superclass）,继承超类的类叫子类（subclass）.

举例说明：

 1 class Box 
 2 {
 3     public double width;
 4     public double height;
 5     public double depth;
 6     
 7     //重载构造方法
 8     public Box(Box ob)
 9     {
10         width = ob.width;
11         height = ob.height;
12         depth = ob.depth;
13     }
14     
15     public Box(double w, double h, double d)
16     {
17         width = w;
18         height = h;
19         depth = d;
20     }
21     
22     public Box()
23     {
24         width = -1;
25         height = -1;
26         depth = -1;
27     }
28     
29     public Box(double len)
30     {
31         width = height = depth = len;
32     }
33     
34     //计算体积
35     public double volume()
36     {
37         return width * height * depth;
38     }
39 }
40 
41 //下面的类继承自类Box
42 class BoxWeight extends Box
43 {
44     double weight;
45     
46     //BoxWeight的构造方法
47     BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
48     {
49         width = w;
50         height = h;
51         depth = d;
52         weight = m;
53     }
54 }
55 
56 public class DemoBoxWeight
57 {
58     public static void main(String args[])
59     {
60         BoxWeight mybox1 = new     BoxWeight(10, 20, 15, 34.3);
61         BoxWeight mybox2 = new     BoxWeight(2, 3, 4, 0.076);
62         double vol;
63         
64         vol = mybox1.volume();
65         System.out.println("Volume of mybox1 is " + vol);
66         System.out.println("Weight of mybox1 is " + mybox1.weight);
67         System.out.println();
68         vol = mybox2.volume();
69         System.out.println("Volume of mybox2 is " + vol);
70         System.out.println("Weight of mybox2 is " + mybox2.weight);
71     }
72 }

如42行所示，声明一个继承超类的类，需要用到关键字extends，形式如下：

class subclass-name extends superclass-name { 
 // body of class 
}

子类BoxWeight 包括超类Box所有成员，这就是为什么在49-51行中子类可以直接给超类的成员赋值，并且子类对象mybox1可以调用超类方法volume()的原因。而且一个子类可以是另一个类的超类。

但是一个子类只允许有一个超类（这与C++不同，C++中派生类可以继承多个基础类），任何类不能成为自己的超类。

运行结果：

继承的一个主要优势在于一旦你已经创建了一个超类，而该超类定义了适用于一组对象的属性，它可用来创建任何数量的说明更多细节的子类。每一个子类能够正好制作它自己的分类。上面的BoxWeight类继承了Box并增加了一个重量属性。每一个子类只增添它自己独特的属性。

二、成员的访问权限和继承

尽管子类包括超类的所有成员，但是它不能访问超类中被声明成private的成员，一个被类定义成private的类成员为此类私有，它不能被该类外的所有代码访问。

类成员的访问控制通常有四种public,protected,default,private,下图对各种控制模式的允许访问范围作一个总结：

三、超类变量可以引用子类对象

 1 class Box 
 2 {
 3     public double width;
 4     public double height;
 5     public double depth;
 6     
 7     //重载构造方法
 8     public Box(Box ob)
 9     {
10         width = ob.width;
11         height = ob.height;
12         depth = ob.depth;
13     }
14     
15     public Box(double w, double h, double d)
16     {
17         width = w;
18         height = h;
19         depth = d;
20     }
21     
22     public Box()
23     {
24         width = -1;
25         height = -1;
26         depth = -1;
27     }
28     
29     public Box(double len)
30     {
31         width = height = depth = len;
32     }
33     
34     //计算体积
35     public double volume()
36     {
37         return width * height * depth;
38     }
39 }
40 
41 //下面的类继承自类Box
42 class BoxWeight extends Box
43 {
44     double weight;
45     
46     //BoxWeight的构造方法
47     BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
48     {
49         width = w;
50         height = h;
51         depth = d;
52         weight = m;
53     }
54 }
55 class RefDemo 
56 { 
57       public static void main(String args[]) 
58       { 
59         BoxWeight weightbox = new BoxWeight(3, 5, 7, 8.37); 
60         Box plainbox = new Box(); 
61         double vol;     
62      
63         vol = weightbox.volume(); 
64         System.out.println("Volume of weightbox is " + vol); 
65         System.out.println("Weight of weightbox is " +  
66                            weightbox.weight); 
67         System.out.println(); 
68         // assign BoxWeight reference to Box reference 
69         plainbox = weightbox; 
70      
71         vol = plainbox.volume(); // OK, volume() defined in Box 
72         System.out.println("Volume of plainbox is " + vol); 
73      
74         /* The following statement is invalid because plainbox 
75            does not define a weight member. */ 
76     //  System.out.println("Weight of plainbox is " + plainbox.weight); 
77       } 
78     }

weightbox是BoxWeight对象的一个引用，plainbox是Box对象的一个引用（关于JAVA中引用的概念和C++有些不同，可以参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_7fb1495b01012sfn.html，写的很详细）。既然 BoxWeight是Box的一个子类，允许用一个weightbox对象的引用给plainbox赋值，但是plainbox是不可以访问weight的，因为超类不知道子类增加的属性weight,所以最后一行被注释掉，Box的引用访问weight域是不可能的，因为它没有定义这个域。

四、关于super

super有两种通用形式。第一种调用超类的构造方法。第二种用来访问被子类的成员隐藏的超类成员。

使用super调用超类构造函数

考虑下面BoxWeight()的改进版本：

class BoxWeight extends Box
{
    double weight;
    
    //BoxWeight的构造方法
    BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
    {
        super(w, h, d);// 调用超类构造方法
        weight = m;
    }
}

这样即使Box完全可以把成员width,height,depth声明为private,以为子类在初始化这些成员时并没有自己动手，而是调用超类的构造方法去初始化这些值（超类自己的构造方法显然可以访问自己private成员），这样有利于超类的封装。而且超类将根据super里面参数的形式决定调用哪一个构造方法，看下面程序：

  1 class Box 
  2 {
  3     //成员全部“私有化”
  4     private double width;
  5     private double height;
  6     private double depth;   
  7     
  8     //重载构造方法
  9     public Box(Box ob)
 10     {
 11         width = ob.width;
 12         height = ob.height;
 13         depth = ob.depth;
 14     }
 15     
 16     public Box(double w, double h, double d)
 17     {
 18         width = w;
 19         height = h;
 20         depth = d;
 21     }
 22     
 23     public Box()
 24     {
 25         width = -1;
 26         height = -1;
 27         depth = -1;
 28     }
 29     
 30     public Box(double len)
 31     {
 32         width = height = depth = len;
 33     }
 34     
 35     //计算体积
 36     public double volume()
 37     {
 38         return width * height * depth;
 39     }
 40 }
 41 
 42 //下面的类继承自类Box
 43 class BoxWeight extends Box
 44 {
 45     double weight;
 46     
 47     //用super调用BoxWeight的构造方法
 48     BoxWeight(BoxWeight ob)
 49     { 
 50         super(ob); 
 51         weight = ob.weight; 
 52     } 
 53     
 54     BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
 55     {
 56         super(w, h, d);
 57         weight = m;
 58     }
 59       // default constructor 
 60       BoxWeight() { 
 61         super(); 
 62         weight = -1; 
 63       } 
 64      
 65       BoxWeight(double len, double m) { 
 66         super(len); 
 67         weight = m; 
 68       } 
 69 }
 70 public class myJavaTest 
 71 { 
 72     public static void main(String args[]) { 
 73         BoxWeight mybox1 = new BoxWeight(10, 20, 15, 34.3); 
 74         BoxWeight mybox2 = new BoxWeight(2, 3, 4, 0.076); 
 75         BoxWeight mybox3 = new BoxWeight(); // default 
 76         BoxWeight mycube = new BoxWeight(3, 2); 
 77         BoxWeight myclone = new BoxWeight(mybox1); 
 78         double vol; 
 79      
 80         vol = mybox1.volume(); 
 81         System.out.println("Volume of mybox1 is " + vol); 
 82         System.out.println("Weight of mybox1 is " + mybox1.weight); 
 83         System.out.println(); 
 84      
 85         vol = mybox2.volume(); 
 86         System.out.println("Volume of mybox2 is " + vol); 
 87         System.out.println("Weight of mybox2 is " + mybox2.weight); 
 88         System.out.println(); 
 89      
 90         vol = mybox3.volume(); 
 91         System.out.println("Volume of mybox3 is " + vol); 
 92         System.out.println("Weight of mybox3 is " + mybox3.weight); 
 93         System.out.println(); 
 94      
 95         vol = myclone.volume(); 
 96         System.out.println("Volume of myclone is " + vol); 
 97         System.out.println("Weight of myclone is " + myclone.weight); 
 98         System.out.println(); 
 99         vol = mycube.volume(); 
100         System.out.println("Volume of mycube is " + vol); 
101         System.out.println("Weight of mycube is " + mycube.weight); 
102         System.out.println(); 
103       } 
104     }

运行结果：

这里特别注意这个构造方法：

    BoxWeight(BoxWeight ob)
    { 
        super(ob); //子类对象赋给超类对象
        weight = ob.weight; 
    }

可以看出一个超类引用了子类对象，但是超类只知道它自己的成员，而weight它是不知道的，需要单独初始化。

特别记住，super()必须是子类构造方法中第一个执行的语句。

super的第二种用法

通用形式：super.超类的成员域, 其中“超类的成员域”可以是成员变量和成员方法。多数是用于超类成员名被子类中同样的成员名隐藏的情况，看一个简单的例子：

1 class A
 2 {
 3    int xiaoming;
 4 }
 5 
 6 class B extends A { 
 7   int xiaoming; // 这子类中的同名变量xiaoming会隐藏超类中的xiaoming
 8  
 9   B(int a, int b) { 
10     super.xiaoming = a; // xiaoming in A 
11     xiaoming = b; // xiaoming in B 
12   } 
13  
14   void show() 
15  { 
16     System.out.println("xiaomingin superclass: " + super.xiaoming); 
17     System.out.println("xiaoming in subclass: " + xiaoming); 
18   } 
19 } 
20 
21 class UseSuper
22  { 
23     public static void main(String args[]) 
24       { 
25          B subOb = new B(1, 2); 
26  
27          subOb.show(); 
28       }     
29   }